1. Защо литиевите батерии се нуждаят от проводящи добавки?
Проводимите добавки са "електронната магистрала" на електродите на литиевите батерии, отговорни за бързото провеждане на електрони, генерирани от активни материали, към токоприемника, като директно определят вътрешното съпротивление на батерията, способността за скорост и живота на цикъла.
Катодните материали на литиевата батерия (като литиево-железен фосфат и трикомпонентни материали) имат слаба присъща проводимост, така че трябва да се добавят проводими добавки, за да се изгради ефективна мрежа за транспортиране на електрони.
Изборът и състоянието на дисперсия на проводимите добавки влияят пряко върху три основни показателя:
Вътрешно съпротивление на батерията:Непълна проводима мрежа → повишено вътрешно съпротивление → повишено генериране на топлина
Възможност за оценка:Недостатъчна ефективност на проводящата добавка → ограничена производителност на капацитета по време на силно-токово разреждане
Живот на цикъла:Способността на проводящата мрежа да поддържа стабилност по време на промени в обема при зареждане и разреждане
2. Въглеродни нанотръби срещу въглеродни сажди: Три основни предимства
Въглеродните нанотръби значително превъзхождат въглеродните сажди по проводяща структура, количество на добавяне и дългосрочна{0}}циклична стабилност. Основната разлика се крие в "проводимостта на линията" срещу "точковия контакт".
2.1 Проводима структура: Точков контакт спрямо Линеен контакт
Въглеродните сажди съществуват като три{0}}разклонени{1}}верижни/назъбени частици, с проводими пътища, образувани чрез припокриване на „точков контакт“ между частиците. Проблемът с тази структура е, че след като електродът претърпи промени в обема по време на зареждане и разреждане, точковите контакти могат лесно да се "разпаднат", разрушавайки проводящата мрежа.
Въглеродните нанотръби имат едно-измерна тръбна структура с ултра-високо аспектно съотношение, което им позволява да „проникнат“ през вътрешността на електрода, за да образуват непрекъснат и пълен път за транспортиране на електрони. Това е еквивалентно на полагането на "електронна магистрала" в електрода, незасегната от изместването на частиците.
Сравнение на структурите на проводими сажди, въглеродни нанотръби и графен като трите основни проводими добавки:
| Сравнително измерение | Проводими сажди | Въглеродни нанотръби (CNT) | Графен |
|---|---|---|---|
| Проводима структура | Три{0}}измерна разклонена верига/точков контакт | Едномерна-проводимост на дълги{1}}обхвати | Дву{0}}измерна равнинна проводимост |
| Проводима способност | добре | Отлично | Най-високо{0}}ниво |
| Оптимално количество за добавяне | 0.5%-3% | 0.2%-1% | 0.1%-0.5% |
| Обработваемост на електродите | Гладко покритие | Леко висок вискозитет | Лесен за агломериране |
| Основно позициониране | Общ основен слой | Висока скорост, дълъг цикъл | Крайна проводимост |
2.2 Добавено количество: Една-трета от дозата за по-добри резултати
Добавеното количество CNT проводяща паста е само 0,5% -1%. Когато се използват само проводими въглеродни сажди, конвенционалното добавено количество е 2%-3%.
Това означава: използването на 1 част CNT може да замени 2-3 части сажди, спестявайки място, заето от проводимата добавка, и позволявайки повече активен материал да бъде запълнен в електрода - директно подобрявайки енергийната плътност на батерията.
2.3 Колоездене и безопасност: По-дълъг живот на батерията, по-безопасна работа
Проучване сравнява ефективността на CNT и Super P в литиево-железни фосфатни батерии:
| Индикатор за ефективност | Супер P формула | CNT формула |
|---|---|---|
| Температура на повърхността на батерията при 10C разряд | 68 градуса | 49 градуса (намален с 19 градуса) |
| Дозировка на проводима добавка | Базово ниво | Само 1/3 |
| Високо{0}}температурен цикъл при 45 градуса | Базово ниво | По-отличен |
CNT формулата използва само 1/3 от проводящата добавка, но постига по-ниска температура на повърхността на батерията и по-добра-производителност при високи температурни цикли -, което означава по-безопасни и по-дълготрайни-батерии.
3. Нов материал Shandong Tanfeng: Високо{1}}качествен доставчик на CNT проводяща паста
Проводимата паста за въглеродни нанотръби от серия FB121 на Shandong Tanfeng New Material има отлично качество, с Fe примеси по-малко или равно на 30 ppm. Необходимо е допълнително количество от само 0,5%-1%, за да се подобри значително производителността на батерията.
Shandong Tanfeng New Material Technology Co., Ltd. предоставя високо-качествени въглеродни нанотръбни проводими пастообразни продукти. Основните параметри на основния продукт от серията FB121 са както следва:
| Параметър | Спецификация на серията FB121 |
|---|---|
| Външен вид | Черна паста |
| Твърдо съдържание | 6.0±0.20% |
| Съдържание на CNT | 5.0±0.15% |
| Съдържание на диспергиращи средства | 1.0±0.05% |
| Вискозитет на пастата | По-малко или равно на 3000 mPa·s |
| Съдържание на влага | По-малко или равно на 1000 ppm |
| Fe примеси | По-малко или равно на 30 ppm |
| Cr/Ni/Cu/Zn/Co | Всеки По-малко или равно на 5 ppm |
Основни предимства:
Висока чистота:Fe примеси, контролирани под 30 ppm, значително по-добре от индустриалните нива
Стабилна дисперсия:Използва уникален процес на диспергиране, стабилен повече от 3 месеца
Готов за употреба:Предлага се както в NMP-базирани, така и в-базирани на вода системи за удобство на клиентите
Широко приложение:Обслужва нови енергийни батерии за превозни средства, батерии за съхранение на енергия и други области
Със съдържание на CNT от 5%, клиентите могат директно да добавят 0,5%-1%, за да постигнат високоефективни проводими резултати.
Резюме от-изречение:Основното предимство на въглеродните нанотръби в сравнение с въглеродните сажди е „да правиш повече с по-малко“ - намаляване на добавеното количество от 3% на 0,5%, като същевременно се постига по-ниско вътрешно съпротивление на батерията, по-стабилно високо-температурно циклиране и по-ниско повишаване на температурата по време на разреждане. Проводимата паста от серия FB121 на Shandong Tanfeng New Material осигурява високо-осигуряване на суровия материал за това проводимо решение за „точкова-синергия на линията“.